風向傳感器檢測儀的製作方法
2023-07-13 04:52:06
本實用新型涉及一種故障檢測儀，尤其涉及一種風向傳感器檢測儀，屬於儀表或裝置的測試校準技術領域。
背景技術：
應用格雷碼盤的風向傳感器，具有無接觸摩擦、準確度和解析度高等諸多優點。風向傳感器一般安裝於戶外，其工作環境非常惡劣，為了保持其準確性，定期的檢測是非常必要的。現有的檢測裝置，大多採用接口+單片機的組合，轉動碼盤而後通過單片機讀取輸出信號來實現對格雷碼盤風向傳感器的檢測，如中國專利文獻CN102520211A所公開的用于格雷碼盤風向傳感器的故障檢測裝置。其單片機 N1 可以通過檢測其連接風向接口電路的各路輸入接口的輸入電平狀態，來判斷每個碼道是否都有「0」和「1」兩個狀態出現 ；即如果每一個輸入接口都接收到了「0」和「1」兩個電平狀態，則認為碼道正常。可見這類檢測裝置僅適用於判定是否具有故障，無法進一步區分是電路鏈路斷路還是傳感器本身的損壞。
技術實現要素：
技術問題：為克服上述現有技術的不足，本實用新型提出一種能夠判斷故障點的風向傳感器檢測儀。
技術方案：為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種風向傳感器檢測儀，包括用於連接風向傳感器的數據接口、反相器、鎖存器、處理器、顯示屏、按鍵組和供電電路；所述數據接口通過所述反相器連接所述處理器的第一輸入端，所述數據接口還通過所述鎖存器連接所述處理器的第二輸入端；所述數據接口中的每條數據鏈路均通過電阻分別連接所述處理器的第一輸出端的對應引腳；所述顯示屏連接所述處理器的第二輸出端，所述按鍵組連接所述處理器的第三輸入端；所述供電電路具有充電接口，所述供電電路為所述數據接口、反相器、鎖存器、處理器、顯示屏和按鍵組供電；所述數據接口、反相器、鎖存器、處理器、顯示屏、按鍵組和供電電路被一個外殼包裹；所述充電接口、數據接口、顯示屏和按鍵組從外殼表面露出。
上述方案進一步的改進在於：所述處理器的第三輸出端還連接有狀態指示燈，所述狀態指示燈從所述外殼表面露出。
上述方案進一步的改進在於：所述狀態指示燈是紅綠雙色LED燈。
上述方案進一步的改進在於：所述數據接口具有用於連接所述風向傳感器的接線端子。
上述方案進一步的改進在於：所述顯示屏是1602液晶顯示屏。
上述方案進一步的改進在於：所述處理器是51單片機。
本實用新型提供的風向傳感器檢測儀，在數據鏈路中增加一組電阻，經由處理器輸出的高低電平變化，從而在上拉電阻和下拉電阻間變化；而上拉電阻和下拉電阻不會對正常數據的傳輸產生，結合風向傳感器的特點，如果數據鏈路中存在斷路現象，則該斷路的鏈路會隨著處理器輸出的高低電平變化而變化，從而識別數據鏈路斷路；之後，通過旋轉傳感器，讀取其輸出數據，通過高低電平變化和格雷碼盤順序檢測來對傳感器自身進行故障判定。本實用新型結構簡單，操作方便，體積較小，且能準確有效的分辨數據鏈路故障和傳感器自身故障，能夠有效降低檢測、維修工作的工作量。
除了上面所述的本實用新型解決的技術問題、構成技術方案的技術特徵以及由這些技術方案的技術特徵所帶來的優點外，本實用新型的風向傳感器檢測儀所能解決的其他技術問題、技術方案中包含的其他技術特徵以及這些技術特徵帶來的優點，將結合附圖做出進一步詳細的說明。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的一個優選的實施例外觀示意圖；
圖2是圖1的中的電路結構示意圖；
圖3是圖2的具體電路圖；
圖中：外殼1、數據接口2、電源開關3、顯示屏4、指示燈5、按鍵6、處理器7、反相器8、鎖存器9、排阻10。
具體實施方式
實施例
本實施例的風向傳感器檢測儀如圖1和圖2所示，包括：數據接口2、反相器8、鎖存器9、處理器7、顯示屏4、按鍵6、指示燈5和供電電路（圖中未示出），供電電路具有充電接口（圖中未示出），供電電路為數據接口2、反相器8、鎖存器9、處理器7、顯示屏4、指示燈5和按鍵6組供電。數據接口2、反相器8、鎖存器9、處理器7、顯示屏4、按鍵6、指示燈5和供電電路被外殼1包裹；其中，充電接口、數據接口2、顯示屏4、指示燈5和按鍵6從外殼1表面露出。外殼1上還安裝有電源開關3。
如圖2，數據接口2通過反相器8連接處理器7的第一輸入端，數據接口2還通過鎖存器9連接處理器7的第二輸入端；數據接口2中的每條數據鏈路均通過電阻分別連接處理器7的第一輸出端的對應引腳；顯示屏4連接處理器7的第二輸出端，按鍵6連接處理器7的第三輸入端；處理器7的第三輸出端連接指示燈5。
本實施例中的處理器7選用51單片機，反相器8選用74HC04反相器、鎖存器9選用74HC573鎖存器。
本實施例中，數據接口為7路並行接口，為了方便排布電路，該7條鏈路共需使用的7隻電阻選用100k排阻10。7路並行的鏈路分別對應連接處理器7的第一輸出端的0到6引腳，空置一隻引腳不用，對應的，反相器8、鎖存器9也均使用7路，空置一路。
指示燈5選用紅綠雙色LED燈；顯示屏4選用1602液晶顯示屏。為方便連接風向傳感器，數據接口2具有接線端子。該接線端子除7路數據鏈路外，還具有電源，從而為待測風向傳感器提供外部供電。
本實施例提供的風向傳感器檢測儀工作過程如下：
連接待測試風向傳感器，啟動本實施例提供的風向傳感器檢測儀，開始接收風向傳感器所發出的信號，首先，處理器7的第一輸出端輸出高電平，排阻10此時為上拉電阻，處理器7接收由反相器8傳遞的數據；而後，處理器7的第一輸出端輸出低電平，排阻10此時為下拉電阻，鎖存器9打開，處理器7接收由鎖存器9傳遞的數據；而後，取反由鎖存器9傳遞的數據並與反相器8傳遞的數據進行對比，如果數據一直，則說明數據鏈路完好，不存在斷路。如果不同，則斷路鏈路對應的數據就不相同，從而可以判定出具體是哪條鏈路出現斷路。
上拉電阻和下拉電阻對正常數據沒有任何影響，而對於斷路鏈路來說，該鏈路處於高阻狀態，會隨著與之連接的電路的電平變化而變化，因此，可以通過該原理實現對鏈路斷路的檢測。而風向傳感器即使內部晶片損壞，其鏈路依然會連接到某電路中，也就是說，只有在鏈路本身短路的情況，才會出現高阻狀態，因此，不會出現誤判。
上步測試通過後，繼續進行高低電平檢測，通過轉動傳感器，可以讓7路鏈路均產生高低電平的變化，如果不能產生變化，則說明傳感器已損壞。
高低電平檢測通過後，則進行格雷碼序列的輸出順序檢測，同樣通過轉動傳感器，可以讓傳感器輸出對應的全部128個格雷碼，如果中間有部分跳過，即說明傳感器損壞。
本實施例提供的的風向傳感器檢測儀，三步檢測的全過程均通過顯示屏4顯示，按鍵6用於功能切換等操作，指示燈5通過熄滅、紅燈和綠燈，可以分別顯示不同狀態，例如，分別對應等待指令、故障和測試通過。可以讓操作人員不必在旋轉傳感器的同時一直盯著顯示屏4，僅在報出故障時，通過顯示屏4的現實來判定故障點。
如圖3，本實施例中處理器7採用AT89C51晶片，排阻10則採用如圖3中RES10位置8路排阻，其中閒置一路，鎖存器9採用74hc573晶片，反相器8採用74hc04晶片；由於74hc04晶片能提供6路反向功能，而本實施例中需要7路，因此，本實施例中需要使用兩個74hc04晶片。其餘外圍電路如圖3所示，不再贅述。
本實用新型不局限於上述實施例所述的具體技術方案，除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用等同替換形成的技術方案，均為本實用新型要求的保護範圍。